
- •Глава 13. Математическая статистика
- •П. 1. Генеральная совокупность и выборка
- •П. 2. Вариационный и статистический ряды. Группированный статистический ряд
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 3. Эмпирическая функция распределения
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 3. Гистограмма и полигон частот
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 4. Числовые характеристики выборочного распределения
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 5. Точечные оценки и их свойства
- •Свойства статистики.
- •1) Оценки для оценки математического ожидания.
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 6. Методы статистического оценивания
- •Решение.
- •Решение.
- •П. 7. Доверительный интервал и доверительная вероятность
- •Решение.
- •Точные методы построения доверительных интервалов для параметров случайной величины, распределенной по нормальному закону
- •П. 8. Корреляция
- •Решение.
- •П. 9. Сглаживание экспериментальных зависимостей. Метод наименьших квадратов
- •П. 10. Понятие о статистических гипотезах. Критерии согласия
1) Оценки для оценки математического ожидания.
– состоятельная несмещенная оценка,
(1)
она совпала с выборочным средним, т.е.
.
Замечание. Если задан статистический
ряд, то
.
(2)
2) Оценки для дисперсии.
Смещенной оценкой генеральной
дисперсии служит выборочная дисперсия
(3)
Состоятельной и несмещенной оценкой
служит исправленная дисперсия:
(4)
,
где S – выборочное
средне квадратическое отклонение.
(5)
Замечание. Если задан статистический
ряд, то смещенной оценкой генеральной
дисперсии служит выборочная дисперсия
,
(6)
несмещенной состоятельной оценкой:
.
(7)
Замечание. Во избежание громоздких вычислений по формулам (1) – (7) на практике иногда целесообразнее вместо них использовать формулы:
,
(8)
Число а находим подбором, исходя из условий задачи.
Примеры.
Пример 1. Проведено 5 измерений (без систематических ошибок) некоторой случайной величины в мм: 4, 5, 8, 9, 11. Найти несмещенную оценку математического ожидания.
Решение.
n = 5. Данная оценка
находится по формуле (1):
.
Пример 2. В результате измерения некоторой случайной величины (без систематических ошибок) получены следующие результаты в мм: 11, 13, 15. Найти несмещенную оценку дисперсии.
Решение.
n = 3. Данная оценка
находится по формуле (4). Чтобы ею
воспользоваться, необходимо сначала
найти оценку математического ожидания
по формуле (1):
Тогда
.
Пример 3. Через каждый час измерялось напряжение тока в электросети. Результаты измерений представлены в виде таблицы значений:
i |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
xi, в |
222 |
219 |
224 |
220 |
218 |
217 |
221 |
Найти оценки для математического ожидания (среднего) и дисперсии результатов измерений.
Решение.
1) n = 7. Оценка среднего
находится по формуле (1):
,
т.е. в среднем в сети было напряжение
вольт.
2) Эту же оценку найдем по первой из формул (8), положив а = 220.
.
3) Оценка дисперсии находится по формуле
(4):
Если в результате проведенных n
независимых неравноточных
измерений случайной величины Х
получены ее приближенные значения х1,
х2,…, хn
, дисперсии которых соответственно
равны
,
то для определения приближенного
значения математического ожидания
следует пользоваться оценкой, которая
является несмещенной, состоятельной и
эффективной, а именно:
,
где
вес
i – го измерения.
(9)
Пример. Проводились измерения
специальной меры длины. Результаты
измерений приведены в таблице. Известно,
что дисперсии погрешностей измерений
по приборам имели следующие значения:
.
Оценить отклонение действительного
размера меры от номинального ее размера.
№ измерения |
Отклонение от номинального размера, мк. |
|||
Прибор № 1 |
Прибор № 2 |
Прибор № 3 |
Прибор № 4 |
|
1 |
10,3 |
10,8 |
9,9 |
11,3 |
2 |
10,5 |
11,2 |
10,6 |
11,1 |
3 |
– |
10,7 |
– |
10,4 |
Сумма |
20,8 |
32,7 |
20,5 |
32,8 |